package com.haoyu.number.LinkedList;

import java.util.Stack;

/**
 * @author 蒿雨
 * @create 2021-10-27 16:09
 */
public class SingleLinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //进行测试
        //先创建节点
        HeroNode hero1 = new HeroNode(1, "宋江", "及时雨");
        HeroNode hero2 = new HeroNode(2, "卢俊义", "玉麒麟");
        HeroNode hero3 = new HeroNode(3, "吴用", "智多星");
        HeroNode hero4 = new HeroNode(4, "林冲", "豹子头");

        //创建一个链表
        SingleLinkedList singleLinkedList = new SingleLinkedList();
        //添加
        singleLinkedList.add(hero1);
        singleLinkedList.add(hero2);
        singleLinkedList.add(hero3);
        singleLinkedList.add(hero4);

//        singleLinkedList.addByOrder(hero3);
//        singleLinkedList.addByOrder(hero1);
//        singleLinkedList.addByOrder(hero4);
//        singleLinkedList.addByOrder(hero2);

        singleLinkedList.list();
        //测试修改节点的代码
        HeroNode newHeroNode = new HeroNode(2, "小卢", "金刚麒麟");
        singleLinkedList.update(newHeroNode);

        System.out.println("修改后");
        //显示
        singleLinkedList.list();
        //删除一个节点
        singleLinkedList.del(1);
        singleLinkedList.del(2);
        //删除后显示
        System.out.println("删除后显示");
        singleLinkedList.list();
        //（1）
        System.out.println("有效的节点个数" + getLength(singleLinkedList.getHead()));
        //(2)
        int index = 1;
        System.out.println("倒数第" + index + "个节点是" + findLastNode(singleLinkedList.getHead(), index));
        //(3)
        reversetList(singleLinkedList.getHead());
        System.out.println("反转后");
        singleLinkedList.list();
        //(4)
        System.out.println("反转不改变数据结构");
        reversePrint(singleLinkedList.getHead());
        //（5）
        System.out.println("合并两个链表");
        SingleLinkedList singleLinkedList1 = new SingleLinkedList();
        SingleLinkedList singleLinkedList2 = new SingleLinkedList();
        HeroNode n1 = new HeroNode(1, "宋江", "及时雨");
        HeroNode n2 = new HeroNode(2, "卢俊义", "玉麒麟");
        HeroNode n3 = new HeroNode(3, "吴用", "智多星");
        HeroNode n4 = new HeroNode(4, "林冲", "豹子头");
        HeroNode n5 = new HeroNode(5, "老五", "智多星二号");
        HeroNode n6 = new HeroNode(6, "老六", "豹子头老六");
        HeroNode n7 = new HeroNode(7, "老七", "豹子头老七");
        //第一链表添加
        singleLinkedList1.add(n1);
        singleLinkedList1.add(n3);
        singleLinkedList1.add(n5);
        //第二链表添加
        singleLinkedList2.add(n2);
        singleLinkedList2.add(n4);
        singleLinkedList2.add(n6);
        singleLinkedList2.add(n7);
        //展示数据
        singleLinkedList1.list();
        singleLinkedList2.list();
        System.out.println("合并后");
        and(singleLinkedList1.getHead(), singleLinkedList2.getHead());
        singleLinkedList1.list();

    }

    //面试(1)获取到单链表的有效节点的个数（如果是待头节点的链表，不统计头节点）

    /**
     * @param head 链表的头节点
     * @return 返回的就是有效节点的个数
     */
    public static int getLength(HeroNode head) {
        if (head.next == null) {
            return 0;
        }
        int length = 0;
        //定义一个辅助的变量，这里我们没有统计头节点
        HeroNode cur = head.next;
        while (cur != null) {
            length++;
            cur = cur.next;
        }
        return length;
    }

    //面试（2）查找单链表的第k个节点
    //思路
    //1.编写方法，接收head节点，同时接收一个index
    //2.index表示是倒数第index个节点
    //3.先把链表从头到尾遍历,得到链表的总长度
    //4.得到Size后，我们从链表的第一个开始遍历（size-indesx）个
    //5.如果找到返回节点，否则返回空
    public static HeroNode findLastNode(HeroNode head, int index) {
        if (head.next == null) {
            return null;
        }
        //第一次遍历，得到链表的长度
        int size = getLength(head);
        //第二次遍历，size-index位置，就是倒数第k个节点
        //先做一个index的校验
        if (index <= 0 || index > size) {
            return null;
        }
        HeroNode temp = head.next;
        for (int i = 0; i < size - index; i++) {
            temp = temp.next;
        }
        return temp;
    }

    //面试（3）单链表的反转（腾讯面试题）
    public static void reversetList(HeroNode head) {
        //如果当前链表为空，或者只有一个节点，就无需反转
        if (head.next == null || head.next.next == null) {
            return;
        }
        //定义一个辅助变量，作用是帮助我们遍历原来的变量
        HeroNode cur = head.next;
        //指向当前节点的下一个节点
        HeroNode next = null;
        //
        HeroNode reverseHead = new HeroNode(0, "", "");

        //遍历原来的链表，没遍历一个节点，就将其取出，并放在reversehead的前端
        while (cur != null) {
            //先暂时保存当前节点的下一个节点，防止断链
            next = cur.next;
            //把现在的新链表的节点安给心取到的节点位置
            cur.next = reverseHead.next;
            //把新节点安给新链表
            reverseHead.next = cur;
            //让cur后移
            cur = next;
        }
        //将head.next指向reversrHead.next（把新链表安给旧链表）
        head.next = reverseHead.next;
    }

    //面试（4）从尾到头打印单链表（百度，要求方式1：反向遍历，方式2：Stack栈）
    //使用方式2
    public static void reversePrint(HeroNode head) {
        if (head.next == null) {
            return;
        }
        //创建一个栈，将各个节点压入中栈中
        Stack<HeroNode> stack = new Stack<>();
        HeroNode cur = head.next;
        //将链表的所有节点压入栈中
        while (cur != null) {
            stack.push(cur);
            cur = cur.next;
        }
        //将栈中的节点进行打印
        while (stack.size() > 0) {
            //先进后出
            System.out.println("size:" + stack.size());
            System.out.println(stack.pop());
        }
    }

    //面试（5）合并两个有序的单链表，合并之后的链表依然有序（课后练习）
    public static void and(HeroNode head1, HeroNode head2) {
        //接收两个链表
        HeroNode t1 = head1.next;
        HeroNode t2 = head2.next;
        //设置两个临时变量
        HeroNode next1 = null;
        HeroNode next2 = null;
        int i = 0;
        while (true) {
            //非空判断
            if (t1 == null && t2 == null) {
                System.out.println("空的，循环中止");
                break;
            }
            //当其中一方为空时（一方多整数判断）
            if (t2 == null || t1 == null) {
                System.out.println("一方为空");
                System.out.println(t1);
                while (true) {
                    if (head1.next == null) {
                        head1.next = t2;
                        return;
                    }
                    head1 = head1.next;
                }
            }
            //通过两两判断，找到节点的后一位位置
            if (t1.no <= t2.no) {
                System.out.println(++i);
                System.out.println("第" + (i) + "轮：" + t1);
                System.out.println("第" + (i) + "轮：" + t2);
                next1 = t1.next;
                next2 = t2.next;
                t2.next = t1.next;
                t1.next = t2;
            }
            //同时迭代两位个链表的节点，完成循环
            t2 = next2;
            t1 = next1;
        }
    }
}

//定义一个SingleLinkedList管理我们的英雄
class SingleLinkedList {
    //先初始化一个头节点，头节点不要动,不存放具体数据
    private HeroNode head = new HeroNode(0, "", "");

    public HeroNode getHead() {
        return head;
    }

    //添加节点到单向链表
    //思路：当不考虑编号的顺序是
    //1.找到当前链表的最后节点
    //2.将最后这个节点的NEXT指向新的节点
    public void add(HeroNode heroNode) {
        //因为head节点不能动,因此我们需要一个辅助变量temp
        HeroNode temp = head;
        //遍历链表，找到最后（当指向下一个节点为空的时候，代表下一个位置可以添加）
        while (true) {
            //找到链表的最后
            if (temp.next == null) {
                break;
            }
            //如果没找到
            temp = temp.next;
        }
        //当退出while循环时，temp就指向了链表的最后
        //将最后这个节点的next指向新的节点
        temp.next = heroNode;
    }

    //第二种添加方式在添加英雄时，根据排名将英雄插入到指定位置
    //(如果有这个排名，则添加失败，并给出提示)
    public void addByOrder(HeroNode heroNode) {
        //因为头节点不能动，因此我们仍然通过一个辅助指针（变量）来找到添加的位置
        //因为单链表，因此，我们找的temp,是位于添加位置的前一个节点，否则插入不了
        HeroNode temp = head;
        boolean flag = false;//标识添加的编号是否存在，默认为false
        while (true) {
            if (temp.next == null) {
                //说明temp已经在链表的最后
                break;
            }
            if (temp.next.no > heroNode.no) {
                //位置找到了，就在temp后面插入
                break;
            } else if (temp.next.no == heroNode.no) {
                //说明希望添加的标号已经存在
                flag = true;
                break;
            }
            //后移，相当于在遍历当前的链表
            temp = temp.next;
        }

        //判断flag的值，
        if (flag) {
            //不能添加，说明编号存在
            System.out.printf("准备插入的英雄的编号%d已经存在，不能添加", heroNode.no);
        } else {
            //插入到链表中.temp的后面
            heroNode.next = temp.next;
            temp.next = heroNode;

        }
    }

    //修改节点的信息,根据编号来修改，即编号不能修改
    //1.根据newHeroNode的no来修改即可
    public void update(HeroNode newHeroNode) {
        //判断受否空
        if (head.next == null) {
            System.out.println("链表为空~");
            return;
        }
        //找到需要修改的节点
        //定义一个辅助变量
        //因为头节点不能赋值
        HeroNode temp = head.next;
        boolean flag = false;//表示是否找到该节点
        while (true) {
            if (temp == null) {
                break;//到链表的最后，遍历完了
            }
            if (temp.no == newHeroNode.no) {
                //找到了
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
        //根据flag判断是否找到要修改的节点
        if (flag) {
            temp.name = newHeroNode.name;
            temp.nickname = newHeroNode.nickname;

        } else {//没有找到
            System.out.printf("没有找到编号%d的节点，不能修改", newHeroNode.no);
        }


    }

    //删除节点
    //思路1.head不能动，因此需要一个辅助节点，找到待删除节点的前一个节点
    //在比较时，是temp.next.no和需要删除的节点的no比较
    public void del(int no) {
        HeroNode temp = head;
        boolean flag = false;//标识是否找到待删除节点的前一个节点
        while (true) {
            if (temp.next == null) {
                break;
            }
            if (temp.next.no == no) {
                //找到了待删除节点的前一个节点temp
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;
        }
        //判断
        if (flag) {
            //找到删除
            temp.next = temp.next.next;
        } else {
            System.out.printf("要删除的%d节点不存在\n", no);
        }

    }


    //显示链表【遍历】
    public void list() {
        //判断链表是否为空
        if (head.next == null) {
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        //因为头节点不能动，因此我们需要一个辅助变量来变了（不输出作为约定的头节点）
        HeroNode temp = head.next;
        while (true) {
            //判断是否到链表最后
            if (temp == null) {
                break;
            }
            //输出节点信息
            System.out.println(temp);
            //将temp后移，一点要后移
            temp = temp.next;
        }
    }
}

//定义一个HeroNode，每个对象就是一个节点
class HeroNode {

    public int no;
    public String name;
    public String nickname;
    public HeroNode next;//指向下一个节点

    //构造器
    public HeroNode(int hNo, String hName, String hNickname) {
        this.no = hNo;
        this.name = hName;
        this.nickname = hNickname;
    }

    //为了显示方便，重写tostring方法
    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", nickname='" + nickname + '\'' +
                ", next=" + next +
                '}';
    }

}
